Stickstoff(I)-fluorid

chemische Verbindung
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Stickstoff(I)-fluorid ist eine chemische Verbindung bestehend aus den Elementen Stickstoff und Fluor mit der Summenformel N2F2 und zählt zu den Stickstoffhalogeniden. In der Verbindung besitzt Stickstoff die Oxidationsstufe +1.

Strukturformel
Struktur von cis und trans Stickstoff(I)-fluorid
Allgemeines
Name Stickstoff(I)-fluorid
Andere Namen
  • Distickstoffdifluorid
  • Difluordiazen
Summenformel N2F2
Kurzbeschreibung

farbloses Gas[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer
PubChem 139594
ChemSpider 4516471
Wikidata Q412958
Eigenschaften
Molare Masse 66,01 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte
  • 4,6 g·l−1[2]
  • 2,9 g·l−1[3]
Schmelzpunkt
  • < −195 °C (cis-Isomer)[4]
  • −172 °C (trans-Isomer)[4]
Siedepunkt
  • −106 °C (cis-Isomer)[4]
  • −111 °C (trans-Isomer)[4]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine Einstufung verfügbar[5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Darstellung

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Stickstoff(I)-fluorid kann aus der thermischen Zersetzung von Fluorazid erhalten werden. Hierbei zersetzt sich Fluorazid zu Stickstoff(I)-fluorid und molekularem Stickstoff.[1]

 

Ein weiterer Syntheseweg besteht in der Umsetzung von Difluoramin mit Kaliumfluorid.[1]

  

Ebenfalls möglich ist die Reaktion von Natriumazid mit Fluor, bei der sich ebenfalls Stickstoff(III)-fluorid bildet.[6]

 

Alternativ erfolgt die Darstellung über Photolyse von Tetrafluorhydrazin mit Brom[4]:

 

Eigenschaften

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Stickstoff(I)-fluorid ist bei Raumtemperatur ein farbloses Gas mit einem Geruch ähnlich dem von Stickstoffdioxid[6], das über 300 °C in die Elemente zerfällt. Es existieren die cis- und die trans-Form als Isomere, die miteinander im thermodynamischen Gleichgewicht stehen. Die cis-Form ist hierbei das energetisch günstigere Isomer und liegt bei 25 °C zu 90 % vor.[1] Die Verbindung reagiert mit Fluor unter Bildung von Stickstoff(III)-fluorid. Es ist gegen saure und alkalische Hydrolyse vollkommen beständig, wird jedoch von saurer Kaliumiodid-Lösung zersetzt.[6]

Der Abstand zwischen beiden Stickstoffatomen entspricht dem einer Doppelbindung (120,9 pm im cis-, 122,4 pm im trans-Isomer). Die N-F-Bindungslänge beträgt 140,9 pm für das cis- und 139,8 pm für das trans-Isomer, was der erwarteten Bindungslänge für eine Einfachbindung entspricht.[1]

Einzelnachweise

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  1. a b c d e A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
  2. cis-Stickstoff(I)-fluorid bei webelements.com
  3. trans-Stickstoff(I)-fluorid bei webelements.com
  4. a b c d e Leon M. Zaborowski et al.: Chlorodifluoroamine and Difluorodiazene - B. Difluorodiazene (Dinitrogen difluoride). In: Aaron Wold and John K. Ruff (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 14. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1973, ISBN  07-071320-0 (defekt), S. 34–39 (englisch).
  5. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  6. a b c Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 200.